陳璇舟
摘 要:地表水中的總氰化物主要來(lái)源于工業(yè)污染,通常焦化、殺蟲劑、電鍍、合成有機(jī)玻璃等工業(yè)廢水均在不同程度上含有總氰化物。含有總氰化物的工業(yè)廢水污染地表水后,將嚴(yán)重威脅人體健康。本文淺析了異煙酸-巴比妥酸分光光度法原理,探究了異煙酸-巴比妥酸分光光度法對(duì)地表水中總氰化物的檢測(cè),希望為當(dāng)前地表水中總氰化物的檢測(cè)分析提供借鑒。
關(guān)鍵詞:地表水;總氰化物;檢測(cè)
前言:
氰化物以多種形式存在于地表水中,諸如HCN、NH4CN、KCN等具有較大毒性,且易溶于水的簡(jiǎn)單總氰化物,有毒性相對(duì)較小的鋅氰、鐵氰、鎘氰絡(luò)合物等絡(luò)合總氰化物??偳杌锝?jīng)過(guò)人體消化道、呼吸道、皮膚等進(jìn)入人體將導(dǎo)致氰化物中毒。進(jìn)入人體的總氰化物,能實(shí)現(xiàn)對(duì)游離氰的迅速分解,并與細(xì)胞內(nèi)呼吸酶所含的各類金屬離子,諸如銅、鐵、鉬等結(jié)合,造成呼吸酶喪失活性,中端呼吸鏈,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞窒息死亡。對(duì)此,有必要加強(qiáng)對(duì)地表水中總氰化物的檢測(cè)分析。
一、異煙酸-巴比妥酸分光光度法原理
樣品基于酸性條件,經(jīng)過(guò)紫外消解和140℃的高溫高壓水解,即釋放出氰化氫。氫氧化鈉溶液會(huì)對(duì)氰化氫進(jìn)行吸收。吸收液所含的總氰化物會(huì)與氯胺T發(fā)生反應(yīng),并產(chǎn)生氯化氫。氯化氫與異煙酸發(fā)生反應(yīng),將水解產(chǎn)生戊烯二醛。戊烯二醛與巴比妥酸作用,將導(dǎo)致藍(lán)紫色化合物的產(chǎn)生。在600nm波長(zhǎng)處可對(duì)其吸光度進(jìn)行測(cè)量[1]。
二、地表水中總氰化物的檢測(cè)分析
1、干擾和消除
氧化性物質(zhì),諸如活性氯存在于試樣中,會(huì)對(duì)測(cè)定造成干擾。在實(shí)施蒸餾前,可將亞硫酸鈉溶液加入其中,實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的有效消除;亞硝酸離子存在于試樣中,會(huì)對(duì)測(cè)定造成干擾,在實(shí)施蒸餾前,可將氨基磺酸加入其中,實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的有效消除;硫化物存在于試樣中,會(huì)對(duì)測(cè)定造成干擾,在實(shí)施蒸餾前,可將碳酸鉛或者碳酸鎘固體粉末加入其中,實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的有效消除;硫氰酸鹽產(chǎn)生的正干擾小于1%。
2、試劑
若無(wú)特別說(shuō)明,分析地表水中總氰化物時(shí),應(yīng)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使用分析純?cè)噭Mǔ?,將蒸餾水或者制備的新鮮的去離子水作為實(shí)驗(yàn)用水。通過(guò)超聲或者氦氣對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液之外的實(shí)驗(yàn)用水和其他溶液進(jìn)行除氣。具體方法如下:使用140KPa的氦氣,使之通過(guò)氦導(dǎo)管實(shí)施時(shí)長(zhǎng)1分鐘的除氣,或通過(guò)超聲波實(shí)施時(shí)長(zhǎng)15到30分鐘的振蕩除氣[2]。
(1)氫氧化鈉溶液:。(2)氫氧化鈉溶液:。稱取15g氫氧化鈉,將之溶于水中,稀釋至1000ml,將之搖勻,在聚乙烯塑料容器中對(duì)之進(jìn)行貯存。(3)氯胺T溶液:。(4)磷酸二氫鉀:緩沖溶液(pH=4.0)。稱取無(wú)水磷酸二氰鉀136.1g,將之溶入水中,稀釋定容至1000ml,將冰乙酸2.00ml加入其中,搖晃均勻。(5)異煙酸-巴比妥酸顯色劑。稱取異煙酸2.50g,巴比妥酸1.25g,將之溶入15g/L氫氧化鈉溶液中,稀釋定容至100ml。實(shí)驗(yàn)用時(shí),對(duì)之現(xiàn)配。(6)氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。
3、儀器和設(shè)備
對(duì)經(jīng)檢定為A級(jí)的玻璃量器進(jìn)行使用。(1)分光光度計(jì)或比色計(jì)。(2)25ml具塞比色管。(3)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備和相關(guān)儀器。
4、樣品
遵循HJ/T 91-2002的具體規(guī)定采集水樣。應(yīng)將樣品采集在硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙烯塑料樣品瓶中,保持密閉。若采用聚乙烯塑料瓶,要先用無(wú)氧水對(duì)之進(jìn)行清洗,并經(jīng)干燥后再使用。采集樣品后,應(yīng)將氫氧化鈉立即加入其中進(jìn)行固定。通常,每升水樣需加入的固體氫氧化鈉為0.5g。若采集的水樣具有較高的酸度,應(yīng)增加固體氫氧化鈉的加入,使樣品PH值保持在12~12.5范圍之內(nèi)。要盡快對(duì)采集樣品進(jìn)行測(cè)定。否則,應(yīng)在小于4℃的條件下貯存樣品,并在采樣完成后的24h以內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。若大量硫化物存在于樣品中,要先將碳酸鉛固體粉末或者碳酸鎘加入其中,將硫化物除去,再將氫氧化鈉加入其中進(jìn)行固定。避免堿性條件下,氫離子與硫離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫氰酸離子對(duì)測(cè)定造成干擾[3]。
5、分析步驟
(1)繪制校準(zhǔn)曲線
取用8支具有塞比色管,分別將0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液加入比色管中,再加入1g/L氫氧化鈉溶液至10ml,其氰化物含量()依次為0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00。將5.0ml磷酸二鉀緩沖溶液加入各管中,搖晃均勻,迅速將0.30ml氯胺T溶液加入其中,立即將塞子蓋住,搖晃均勻,放置1到2分鐘??偳杌镆訦CN存在時(shí),容易揮發(fā)。因此,將緩沖溶液加入其中后,要迅速操作每項(xiàng)步驟,并將塞子隨時(shí)蓋緊。將6.0ml異煙酸-巴比妥酸顯色劑加入各管中,加純水進(jìn)行稀釋至標(biāo)線,搖晃均勻。在25℃條件下,顯色15分鐘。(在15℃條件下,顯色25分鐘;在30℃條件下,顯色10分鐘。)分光光度計(jì)在600nm波長(zhǎng)處,用10mm比色皿,以水作參比,對(duì)吸光度進(jìn)行測(cè)定,將總氰化物含量作為橫坐標(biāo),將扣除試劑空白的吸光度作為縱坐標(biāo),以最小二乘法對(duì)校準(zhǔn)曲線進(jìn)行繪制[4]。
(2)測(cè)定
吸取10.00ml試樣“A”,貯存在具塞比色管中。按照上述操作,從校準(zhǔn)曲線上,對(duì)相應(yīng)的總氰化物含量進(jìn)行計(jì)算。
(3)結(jié)果計(jì)算
氰化物質(zhì)量濃度以氰離子(CN-)計(jì),按如下公式計(jì)算:
在上式中,表示氰化物的質(zhì)量濃度,mg/L,
A表示試樣的吸光度;
A0表示試劑空白的吸光度;
表示校準(zhǔn)曲線截距;
b表示校準(zhǔn)曲線斜率;
V表示預(yù)蒸餾的取樣體積,ml;
V1表示餾出液(試樣“A”)的體積,ml;
V2表示測(cè)定時(shí)所取試料(比色時(shí),所取試樣“A”)的體積,ml。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,總氰化物的分析檢測(cè)遵循中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) 總氰化物的測(cè)定 容量法和分光光度法》中方法3的《異煙酸巴比妥酸分光光度法》,對(duì)地表水中總氰化物進(jìn)行檢測(cè)分析,通過(guò)規(guī)范的操作,獲取準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。另外,在操作過(guò)程中,要遵循相關(guān)規(guī)定對(duì)防護(hù)器具進(jìn)行佩戴,避免總氰化物等劇毒物質(zhì)接觸皮膚。檢測(cè)完成后,要安全妥善地處理殘?jiān)鼩堃骸?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 GB/T 575O一2006:66-67
[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) HJ 484-2009:9-10
[3]地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB/T14848-2017:1-5
[4]地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)---GB3838-2002:2-9